본 기술은 리튬 이차전지 전해액에 플루오로페닐메틸설폰(FPMS)을 첨가하여 고전압·고온 충전 과정에서 양극 표면에 술폰(-SO2-)기를 포함하는 안정한 CEI(Cathode-Electrolyte Interphase) 층을 형성하는 기술입니다. 이를 통해 전해액 분해를 억제하고 양극과 전해액 사이의 계면 안정성을 개선합니다.
니켈 함량이 83% 이상인 Ni-rich NCM 양극재는 고온 사이클링 시 양극과 전해액 간 부반응이 활발하게 일어나는 문제가 있었습니다. 그 결과 전해액 분해, 금속 용출, 불소화 반응 가속이 발생하고 저항 증가와 급격한 용량 감쇄로 이어지는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 전해액 중량 대비 0.5~1.0 중량%의 FPMS를 첨가하고, 이 첨가제가 전기화학적으로 산화되면서 양극 표면에 술폰계 CEI 층을 형성하도록 구성됩니다. 해당 층은 불소(F-) 종의 생성을 억제하고 리튬 이온 이동을 촉진하여 고온 사이클 수명과 계면 저항 특성을 개선합니다. 전기차용 고니켈 NCM83 셀과 고온 환경에서 운용되는 에너지저장장치에 적용될 수 있어 소량의 첨가제만으로 기존 전해액 공정을 크게 바꾸지 않고 고용량 양극의 열화를 늦출 수 있습니다.
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